Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter May 26, 2013

Brandanalytische Untersuchungen von Polymerwerkstoffen

Toxizität von Rauchgasen am Beispiel von Polyvinylchlorid (PVC)

Analytical Investigation of Polymer Materials in the Case of Fire – Toxicity of Smoke Gases Examplified by Polyvinyl Chloride (PVC)
Simone Krüger, Anja Hofmann and Ulrich Krause
From the journal Materials Testing

Kurzfassung

Zur Toxizität von Brandgasen insbesondere von organischen Stoffen liegen bisher noch unzureichende Erkenntnisse vor, obwohl diese für die Sicherheit der damit konfrontierten Personen oft von entscheidender Bedeutung sind. Ziel der hier dargestellten Untersuchungen ist es, die Zusammensetzung des Brandgases und die Menge der Brandgaskomponenten im Brandfall zu beurteilen und zu quantifizieren sowie entsprechende Prozeduren hierfür aufzuzeigen. Dazu wurden verschiedene Brandszenarien, die durch Verwendung von unterschiedlichen Arten von Prüföfen simuliert wurden, sowie Proben in den unterschiedlichen Größenmaßstäben untersucht. Durch den Einsatz eines mobilen FTIR-Gerätes (Fourier Transformations Infrarot Spektroskopie) ist es experimentell möglich, zeitaufgelöst quantitative Bestimmungen einzelner toxischer Brandgaskomponenten während der jeweiligen Brandszenarien zu ermitteln und somit eine Abschätzung der Toxizität vorzunehmen. Am Beispiel von Polyvinylchlorid (PVC) wird gezeigt, welche Auswirkungen die unterschiedlichen Brandszenarien auf die qualitative und quantitative Brandgaszusammensetzung haben.

Abstract

The toxicity of smoke gases produced by organic materials in the case of fire has not yet been completely investigated, although it is essential for the safety of respectively confronted persons. The aim of this work was to analyze the composition of smoke gases and to determine the respective concentrations of major smoke gas components. Different fire scenarios were investigated using different types of fire testing furnaces. Samples of different dimensions were used. A transportable FTIR spectrometer allowed to determine quantitatively and time-resolved concentrations of several constituents of the smoke gas for the different fire scenarios simulated. Based on these experimental data a global assessment of the smoke gas toxicity could be made. Using poly (vinyl chloride) the dependence of smoke gas composition on fire scenarios was demonstrated.


Dr. rer. nat. Simone Krüger, geb. 1972, studierte Chemie und hat auf dem Gebiet der Polymerchemie promoviert. Von 1996 bis 2009 arbeitete sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Berlin in der Arbeitsgruppe „Thermische Beständigkeit von Polymerwerkstoffen“ an der Weiterentwicklung von Methoden in der Thermischen Analyse. Seit 2009 entwickelt sie in der Arbeitsgruppe Brandszenarien und Brandanalytik vor allem die Rauchgasanalytik weiter.

Dr.-Ing. Anja Hofmann, geb. 1970, studierte Physikalische Ingenieurwissenschaften und hat über die Modellierung des Entstehungsbrandes und die Anwendung auf den Single-Burning-Item-Test promoviert. Sie ist seit 1999 wissenschaftliche Mitarbeiterin der BAM und seit 2006 Leiterin der Arbeitsgruppe Brandszenarien und Brandanalytik.

Dr.-Ing. habil. Ulrich Krause, geb. 1959, hat Strömungsmechanik und Technische Thermodynamik studiert, hat über die Modellierung von Zweiphasen-Strömungen promoviert und hat sich über Wärme- und Stofftransportvorgänge bei Staubexplosionen habilitiert. Seit 1990 ist er auf dem Gebiet des Brand- und Explosionsschutzes tätig, seit 2006 als Leiter der Fachgruppe Brandingenieurwesen der BAM.


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Online erschienen: 2013-05-26
Erschienen im Druck: 2010-03-01

© 2010, Carl Hanser Verlag, München